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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento, caracterizacao e aplicacao da matriz FTO/POLI(3-aminofenol) na deteccao de marcador de lesao cardiaca por fotoluminescencia de quantum dots
metadata.dc.creator: Rodrigues, Luciano Pereira
metadata.dc.contributor.advisor1: Madurro, João Marcos
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Madurro, Ana Graci Brito
metadata.dc.contributor.referee1: Cunha Junior, Jair Pereira da
metadata.dc.contributor.referee2: Mansur, Herman Sander
metadata.dc.description.resumo: O coração é um órgão vital propulsor de sangue, que transporta oxigênio e nutrientes para todo organismo, todavia quando estes componentes não chegam a ele devido à obstrução arterial, ocorre instabilidade elétrica no processo de contração deste músculo, causando arritmias que, normalmente em menos de uma hora, promovem o infarto agudo do miocárdio, que juntamente com os problemas vasculares cerebrais são os maiores responsáveis pela mortalidade em todo o mundo. O diagnóstico segundo a OMS tem 3 vertentes: clínico, eletrocardigráfico e bioquímico. Este último é muito lento e os dois primeiros apresentam muitas falhas, sendo necessário o desenvolvimento de técnicas analíticas que possam gerar resultados rápidos, específicos, sensíveis e de baixo custo. Polímeros como poli(aminofenóis) são plataformas interessantes para imobilização de biomoléculas em função dos substituintes no anel aromático e de suas características, tais como: excelente permeabilidade, seletividade, reprodutibilidade e tempo de resposta rápida. Para formação destes polímeros a síntese eletroquímica é a mais usual e quando o interesse é pela detecção óptica, substratos vítreos como o óxido de estanho dopado com flúor (FTO) tornam-se atrativos como transdutores, pelas suas excelentes características, tais como: boa condutividade elétrica, alta transparência, inércia química, alta reprodutibilidade e aderência ao vidro. A detecção óptica indireta através de marcadores aumenta a sensibilidade do diagnóstico, sendo que os quantum dots têm se mostrado superiores aos fluoróforos convencionais, como a cianina, a rodamina e o alexa flúor, em função de suas propriedades fotofísicas extraordinárias como: amplo espectro de absorção, estreito espectro de emissão, elevada fotoestabilidade e tempo de decaimento. Neste trabalho foi eletropolimerizado em FTO através de voltametria cíclica o 3-aminofenol, cujo espectro de ultravioleta na região do visível mostrou absorção entre 300 e 350 nm, proporcional a quantidade de material formado. A troca iônica das sondas redox ferro/ferricianeto de potássio e cloreto de hexaminrutênio (II) demonstraram que o material tem atração por estruturas catiônicas e repulsão por estruturas aniônicas. As imagens de microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo e de força atômica mostraram recobrimento polimérico rugoso quase total da superfície do FTO, cuja espessura máxima por interferometria a laser foi estimada em 375±75 nm. A caracterização elétrica e a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) demonstraram que o material tem um elevado caráter passivante, podendo ser aplicado como matriz na construção de uma plataforma de diagnóstico para lesão cardíaca através da formação de uma ligação amida estável entre os grupamentos NH2 do poli(3-aminfenol) e as carboxilas terminais (Fc) do anti-troponina T via EDC/NHS. Adicionalmente este anticorpo foi modificado com biotina, sendo sua afinidade a estreptavidina, assim como a especificidade entre anticorpo e antígeno exploradas no design deste sistema. A detecção seletiva do troponina T foi realizada qualitativamente ( dot blot ) e quantitativamente por (EIE) e fotoluminescência de quantum dots (PL) na concentração de 0,5 bM, sendo estes resultados promissores no desenvolvimento de imunossensor para marcador de lesão cardíaca.
Abstract: The heart is a vital organ propelling blood, that carries oxygen and nutrients throughout the body, but whenever these components do not reach it due to arterial obstruction, there is an electrical instability in the process of contraction of the muscle, causing arrhythmias that often, in less than an hour, causes acute myocardial infarction. The problem and cerebrovascular accident are the major cause of mortality worldwide. The diagnosis according to WHO meet three possibilities: clinical exam, electrocardiograph, and biochemistry. The former is slower while the others are inaccurate. Thus, there is much room for the development of analytical techniques that can generate quick results, specific, sensitive, and inexpensive. Polymers such as poly(aminophenols) are interesting platforms for these systems for the immobilization of biomolecules due the substituents on the benzene ring and its characteristics such as excellent permeability, selectivity, reproducibility and fast response time. To form these polymers the electrochemical synthesis is the most common procedure and where the interest is for the optical detection, vitreous substrates like tin fluorine doped tin oxide (FTO) become attractive as transducers for their excellent features such as: good electrical conductivity, high transparency, chemical inertness, high reproducibility and adherence to glass. The optical detection via indirect markers increases the sensitivity of diagnosis, and the quantum dots have been shown to be superior to conventional fluorophores such as cyanine, rhodamine and alexa fluor, based on their outstanding photophysical properties such as broad absorption spectrum, narrow emission spectrum, high photostability and decay time. In this work was electropolymerized on FTO by cyclic voltammetry in 3- aminophenol, whose ultra-violet spectrum in the visible region showed between 300 and 350 nm, proportional to the amount of material formed. Ion exchange of iron redox probes / ferricyanide of potassium and hexaammineruthenium (II) chloride showed that the material attracts cationic structures and repels anionic structures. Scanning electron microscopy with field emission and atomic force microscopy showed almost total polymer coating rough FTO surface whose thickness by laser interferometry was estimated at 375 ± 75 nm. Electrical characterization and electrochemical impedance spectroscopy (EIE) showed that the material has a high passivating character. That can be applied as matrix for building the diagnostic platform for cardiac injury through stable amide bonds among the NH2 groups of poly(3-aminophenol) and end carboxyls (Fc) of antitroponin T via EDC/NHS. Addionaly, this antibody was modified with biotin being strepavidin its affinity, such as the specificity between antibody and antigen investigated in the design of this system. Selective detection of troponin T was performed qualitatively (dot blot) and quantitatively by (EIE); and quantum dot photoluminescence (PL), at 0.5 μM. The results are promising to develop immunosensors for marker cardiac injuries.
Keywords: Lesão cardíaca
Poli(3-aminfenol)
FTO
Biotinilação
Quantum dots
Cardiac injury
Poly(3-aminophenol)
Biotinylation
Quantum dots
Química analítica
Infarto do miocárdio
Biossensores
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Exatas e da Terra
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: RODRIGUES, Luciano Pereira. Desenvolvimento, caracterizacao e aplicacao da matriz FTO/POLI(3-aminofenol) na deteccao de marcador de lesao cardiaca por fotoluminescencia de quantum dots. 2011. 116 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17333
Issue Date: 15-Feb-2011
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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